JP2006504203A - マイクロプロセッサの監視回路を介する汎用デジタルメッセージの伝送 - Google Patents

Abstract

【課題】 マイクロプロセッサ（１２）に集積化され、特別のタイプのマイクロプロセッサ監視回路（１８）を介してデジタルメッセージを伝送するための方法であって、各メッセージは、メッセージ識別子を有し、連続的に隣接するいくつかのビットのグループにより形成され、ビットのグループは、各々が決められたビット数を有する１つ又は複数のセグメントに分割されている方法を提供する。
【解決手段】 方法は、連続して隣接するビットグループである、識別子に対応し監視回路のタイプに関わらず固定ビット数を有する第１のグループと、少なくとも１つのグループが識別子及び監視回路のタイプに依存する固定ビット数を有し、その他のグループの数が識別子に依存し監視回路のタイプには依存しない第２のグループと、１より大きく、伝送されるメッセージに依存するビット数を有する第３のグループと、各々のグループが１より大きく伝送されるメッセージに依存するビット数を有し、グループの数が、識別子、監視回路のタイプ、そして伝送されるメッセージに依存する第４のグループと関連するセグメントを連続的に伝送することから構成される。

Description

本発明は、マイクロプロセッサの試験に関する。より具体的には、本発明は、マイクロプロセッサチップに集積化された試験回路及び解析ツール間のデジタルデータ伝送の方法及び装置に関する。

図１は、マイクロプロセッサ（μＰ）１２と、内部メモリ（ＭＥＭ）１４と、入力／出力ターミナル（Ｉ／Ｏ）１６とを有する集積回路１０を概略的に示す。マイクロプロセッサ１２は、メモリ１４に記憶されるプログラム又はソフトウェアを実行することを目的とする。プログラムの制御下において、マイクロプロセッサ１２は、入力／出力ターミナル１６により提供されるデータ又はメモリ１４に記憶されるデータを処理し、入力／出力ターミナル１６を介してデータを提供することができる。

マイクロプロセッサの正常な動作を検査するために、一般的には監視回路１８（ＴＥＳＴ）が集積回路１０に集積化される。監視回路１８は、プログラム実行時にマイクロプロセッサ１２により提供される特定のデータを読み出すことができ、且つ、場合によっては読み出しデータを処理することができる。監視ターミナル２２は、監視回路１８を解析ツール２４に接続する。解析ツール２４は、例えば、ユーザにより与えられるコマンドに従って受信信号を処理し、マイクロプロセッサ１２の動作の詳細な解析を確認する。特に、解析ツール２４は、マイクロプロセッサ１２により実際実行されるプログラム命令シーケンスを決定することができる。

従来の監視回路１８のための監視ターミナル２２の数は、入力／出力ターミナル１６の数と同規模、例えば２００から４００である。監視回路１８の接続部と監視ターミナル２２は、シリコン表面面積を大きく占め、望ましくない回路コストの増加をもたらす。このため、監視回路１８及び監視ターミナル２２を有する第１のバージョンの集積回路１０は、マイクロプロセッサ１２を検査するために小規模生産される。この検査の後、監視回路１８及び監視ターミナル２２を取り除いたバージョンの集積回路１０が販売される。これは、２つのバージョンの集積回路を形成することを意味し、多大な作業量を要し、比較的高価である。更に、最終チップは試験されたチップと同一のものではない。

上述の問題を克服するために、占める表面面積が減らされ、必要とする監視ターミナル２２の数を少なくした監視回路１８を形成して、監視回路１８自体にかかる費用を低減することが望まれている。そのとき、監視回路１８は最終的に販売される集積回路１０に残ることができる。

よって、監視回路１８により提供される信号数を減少させることが望まれる。このため、マイクロプロセッサ１２にて測定されたデータについて、ある種の論理動作が監視回路１８にて直接行われ、重要な情報コンテンツを含むメッセージのみを伝送する。

よって、準備中のＩＥＥＥ−ＩＳＴＯ−５００１規格は、例えばウェブサイトwww.ieee-isto.org/Nexus5001でアクセスできる１９９９バージョンで、必要とする監視ターミナル２２の数を少なくした監視回路１８のための、監視回路１８及び解析ツール２４間の特定メッセージ交換プロトコルを提供する。

ＩＥＥＥ−ＩＳＴＯ−５００１規格は、規格（public）メッセージと称されるいくつかの規格化されたメッセージを提供し、その特徴は、明確に設定され、チップ１０のユーザが変更することはできない。規格メッセージのうち、プログラム追跡メッセージ及びデータメッセージが特に区別される。プログラム追跡メッセージは、マイクロプロセッサ１２によるプログラムの実行の命令に関連した情報を提供する。それは、例えば、マイクロプロセッサ１２により実行されたプログラム内でジャンプが起こったことを指示するメッセージである。データメッセージは、監視回路１８により伝送されることができるその他の規格メッセージを集め、マイクロプロセッサ１２により処理されるデータに関する情報を特に提供する。それは、例えば、メモリ１４の領域内でデータの読み出し又は書込み動作が行われたことを指示するメッセージである。

各規格メッセージは、ヘッダグループ及び２次グループを有するいくつかの隣接するグループに分配される連続したビットから形成され、各グループは、特定のデータをコーディングする。ヘッダグループはメッセージタイプ識別子に対応する。それは、全ての規格メッセージについて同一の固定ビット数から形成される。所定の規格メッセージの２次グループの数及び各２次グループのサイズは、メッセージ識別子の値により設定される。例として、ジャンプメッセージの場合、２次グループは、ジャンプ宛先命令のアドレスを表すデータ及びジャンプメッセージの前回の伝送後に実行された命令の数に対応する。データの読み出し又は書込み動作を指示するメッセージの場合、２次グループは、データが読み出され又は書込まれるメモリ１４のレジスタのアドレス及びデータ値に対応する。

規格メッセージに基づいて、特にはプログラム追跡メッセージに基づいて、解析ツール２４はマイクロプロセッサ１２により実行される命令シーケンスを復元する。復元された命令シーケンスは、その後、マイクロプロセッサ１２の誤動作を判断するためにマイクロプロセッサ１２により理論的に実行される命令シーケンスと比較されることができる。

ＩＥＥＥ−ＩＳＴＯ−５００１規格はまた、規格メッセージに加えて、監視回路１８により伝送されることのできる特定メッセージをユーザが規定することを可能にする。特定メッセージは、規格により提供される規格メッセージの中に、ユーザが望む機能を実行することができるものがないときに用いられることを目的とする。特定メッセージは、規格メッセージと同様、特定メッセージの識別子に対応するヘッダビットの第１のグループを有する。特定メッセージのその他のビットの配列は、特定のルールに従うものではなく、ユーザによって大幅に異なる。更に、監視回路１８に接続される解析ツール２４は、特定メッセージの処理に適合された処理手段を有しなければならない。

実際には、各ユーザは、マイクロプロセッサ１２について規定された技術に特に依存する特定の情報の監視回路１８による伝送を望む。そして、ユーザは、まさに望まれる情報を伝送するために、規格メッセージよりも特定メッセージの使用を優先させる傾向がある。これは、実際には、監視回路１８により伝送されるメッセージの殆どが規格メッセージではないため、ＩＥＥＥ−ＩＳＴＯ−５００１規格の効果を減じることとなる。この場合、異なるユーザによりデザインされる監視回路１８によって互換性をもって用いられることができ、且つ、異なる特定メッセージを実行する解析ツール２４を提供することはとても難しい。

本発明は、適応可能なメッセージの伝送を提供する。その適応可能メッセージの規定は、特定メッセージの規定を要求せずに新しい機能を簡単に実行することができ、より標準化された解析ツールの使用をできるようにするために決められた規則に従う。

本発明の利点は、上記の標準化の利点をもつ、ＩＥＥＥ−ＩＳＴＯ−５００１規格により既に提供される規格メッセージの構造と互換性のある構造を持つメッセージを用いることである。

この目的を達成するために、本発明は、マイクロプロセッサに集積化されるいくつかの監視回路のタイプのなかの決められたタイプのマイクロプロセッサ監視回路の出力ターミナルを介してデジタルメッセージを伝送するための方法であって、各メッセージは、メッセージ識別子を有し、連続的に隣接するビットのいくつかのグループにより形成され、ビットのグループは、決められたビット数を有する１つ又は複数のセグメントに分割される方法を提供する。方法は、連続して隣接する第１、第２、第３及び第４グループに関連するセグメントを連続的に送信し、第１のグループは、識別子に対応し、監視回路のタイプに関わらず固定ビット数を有し、第２のグループは、少なくとも１つが識別子及び監視回路のタイプに依存する固定ビット数を有し、第２グループのその他の数が識別子に依存し監視回路のタイプから独立であり、第３のグループは、１より大きく、伝送されるメッセージに依存するビット数を有し、第４のグループは、各々が１より大きく伝送されるメッセージに依存するビット数を有し、グループの数が、識別子、監視回路のタイプ、そして伝送されるメッセージに依存する。

本発明の実施形態によると、第２のグループの少なくとも１つは、第１のグループに隣接している。

本発明の実施形態によると、第２のグループのその他の各々は、識別子に依存し監視回路のタイプには依存しないビット数を有する。

本発明の実施形態によると、第２のグループのその他の各々は、１より大きく伝送されるメッセージに依存するビット数を有する。

本発明はまた、マイクロプロセッサに集積化されるいくつかの監視回路のタイプのなかから決められたタイプのマイクロプロセッサ監視回路の出力ターミナルを介してデジタルメッセージを伝送するための装置であって、各メッセージはメッセージ識別子を有し、装置は、メッセージを形成する、連続して隣接するビットのグループを提供する手段と、ビットのグループを、各々が決められたビット数を有する１つ又は複数のセグメントに分割する手段と、セグメントを連続して伝送する手段とを有し、ビットのグループを提供する手段は、第１、第２、第３及び第４のグループを連続的に提供し、第１のグループは、識別子に対応し、監視回路のタイプに関わらず同一の固定ビット数を有し、第２のグループは、少なくとも１つが識別子及び監視回路のタイプに依存する固定ビット数を有し、その他の数が識別子に依存し監視回路のタイプから独立であり、第３のグループは、１より大きく、伝送されるメッセージに依存するビット数を有し、第４のグループは、各々が１より大きく伝送されるメッセージに依存するビット数を有し、グループの数が、識別子及び決められた監視回路のタイプに依存する。

本発明の、前述又はその他の目的、特徴、及び効果は、添付図面に関連して、以下の特定の実施形態の限定しない説明において詳述される。

本発明は、異なる顧客の要求に適合されたメッセージの伝送を可能にするために、ＩＥＥＥ−ＩＳＴＯ−５００１規格により既に提供される規格メッセージの構造を変更することを提供する。

図２は、本発明によるメッセージを示す。図面の左側の最下位ビットから図面の右側の最上位ビットまでのビットが示されている。メッセージビットは、この順序で監視回路１８により伝送される。メッセージは、全てのメッセージについて同一である固定ビット数に対応する第１のグループのビットＴＣＯＤＥを有する。第１のビットのグループは、メッセージの識別子と等しい。よって、同じくＩＥＥＥ−ＩＳＴＯ−５００１規格により提供される識別子に加えて、識別子グループは、顧客の要求に従ってその他の異なる値をとることができる。例として、ＩＥＥＥ−ＩＳＴＯ−５００１規格は、６ビットに設定される識別子グループを提供する。本発明によると、顧客の要求に従うために提供されるべきメッセージの数に従って、識別子グループのビット数が増やされる。

識別子グループＴＣＯＤＥは、固定顧客グループＣＵＳＴＯＭに隣接している。固定顧客グループＣＵＳＴＯＭを形成するビット数は、各可能な識別子の値について顧客により設定されている。固定顧客グループＣＵＳＴＯＭは、場合によるとビットを有さない。固定顧客グループＣＵＳＴＯＭは、顧客が解析ツール２４に伝送することを望むあらゆるタイプのデータを表す。それは、監視回路１８により実行される処理によりもたらされる異なる値又はデータの連続である。

固定顧客グループＣＵＳＴＯＭに、いくつかの隣接した必須グループＭＡＮＤ＿１からＭＡＮＤ＿２が続く。必須グループの数、各必須グループのビット数、そして各必須グループに含まれるデータの性質は、各識別子の値毎に明確に決定される。本発明によるメッセージの最終必須グループＭＡＮＤ＿Ｎは、可変ビット数を必然的に有し、一方、その他の必須グループは、１より大きい固定ビット数又は可変ビット数を有する。可変ビット数を有するグループは少なくとも１ビット（場合によっては０に等しい）から形成される。

最終必須グループＭＡＮＤ＿Ｎの次に、１つ又は複数の、任意の隣接された顧客グループＣＵＳＴ＿１からＣＵＳＴ＿Ｎが続き、該顧客グループＣＵＳＴ＿１からＣＵＳＴ＿Ｎの各々は可変ビット数を有する。任意の顧客グループＣＵＳＴ＿１からＣＵＳＴ＿Ｎの数は、予め規定されてはおらず、マイクロプロセッサ１２の動作条件によっては同一の識別子及び同一の顧客についても異なることがある。

本発明による提供されるメッセージの構造は、ＩＥＥＥ−ＩＳＴＯ−５００１規格により提供される、監視回路１８及び解析ツール２４間のデータ伝送プロトコルを用いることが好ましい。

そのようなプロトコルによると、各々が固定ビット数を有する連続したビットのグループは、連接されて、固定ビット数を有する単一パケットを形成する。同様に、固定ビット数を有するグループのビット、及び、固定ビット数を有するグループに隣接し追従する、可変ビット数を有するグループのビットもまた連接され、可変ビット数を有する単一パケットを形成する。このように形成されたパケットはｎビットのセグメントに分割され、ここでｎは、例えば４から１６の範囲の値であり、各セグメントはｎビットバスによって伝送される。パケットのビット数がｎよりも小さいときは、全てのビットがセグメントにコピーされ、セグメントの未使用上位ビットは所定の値、例えば０を受け取る。パケットのビット数がｎより大きいときは、パケットのｎ個の下位ビットが第１のセグメントにビット毎にコピーされる。その後パケットの次のｎ個の下位ビットがビット毎に第２のセグメントにコピーされ、パケットの各ビットがコピーされるまで繰り返される。このように形成された最終セグメントの未使用上位ビットは、所定の値、例えば０を受け取る。セグメントは、監視回路１８特有のクロック信号のレートで、ｎビットバスにより行として伝送される。セグメントからのデータパケットの再構築を可能にするために、解析ツールがセグメントに含まれるデータを識別できるようにする伝送コードを各伝送セグメントと共に追加の監視ターミナルに伝送する。

ＩＥＥＥ−ＩＳＴＯ−５００１規格は、メッセージ開始セグメントと、固定又は可変ビット数を有するパケットの中間セグメントと、同一のメッセージのもう１つのパケットが続くときの、可変ビット数を有するパケット終了セグメントと、メッセージ終了セグメントと、メッセージ間のアイドル期間に対応する空セグメントとを識別する伝送コードを提供する。

解析ツール２４はメッセージ中に存在する任意のユーザグループＣＵＳＴ＿１からＣＵＳＴ＿Ｎの数を予め知る必要がないため、伝送されたメッセージ中の任意の顧客グループＣＵＳＴ＿１からＣＵＳＴ＿Ｎの位置は、前述のプロトコルを用いることが好ましい。実際、任意の顧客グループＣＵＳＴ＿１からＣＵＳＴ＿Ｎは、メッセージの終了点に配置される可変ビット数を有するグループである。任意の顧客グループが存在するとき、任意の顧客グループのセグメントの終了を指示する特定の識別コードは、よって、任意の顧客グループＣＵＳＴ＿１からＣＵＳＴ＿Ｎの伝送時、各任意のグループ間に監視回路１８により提供される。これは、解析ツール２４がメッセージ受信時に任意の顧客グループをカウントすることを可能にする。

本発明は、ＩＥＥＥ−ＩＳＴＯ−５００１規格により既に提供された規格メッセージの伝送を可能にしながら、更に伝送されるメッセージの構成を変更し、それらを顧客の要求に適合させることを可能にする。監視回路１８により解析ツール２４へ伝送することのできる本発明による全てのメッセージについて、メッセージ中のグループの位置が設定されているため、受信メッセージ処理用の、解析ツールのアルゴリズムの計算をできるだけ標準化することができる。構成ファイルが解析ツール２４へ伝送されるため、解析ツールは監視回路１８により伝送されることができるメッセージを知り、特に、固定顧客グループＣＵＳＴＯＭを形成するビット数（場合により０に等しい）を各メッセージ毎に知る。よって、解析ツール２４によるメッセージ受信時、解析ツール２４は、固定顧客グループＣＵＳＴＯＭの位置を知り、よって、このグループに存在する全てのデータを解析することができる。任意の顧客グループＣＵＳＴ＿１からＣＵＳＴ＿Ｎが、解析ツール２４によりはっきりと識別されるので、それらを処理することができない解析ツール２４はこれらを無視してもよい。

固定顧客グループＣＵＳＴＯＭに含まれるデータの性質は標準化される。よって、顧客は、解析ツール２４をより標準化するために固定顧客グループの可能な構成を選択することが提案される。そのようなグループは、任意の顧客グループＣＵＳＴ＿１からＣＵＳＴ＿Ｎの処理のために解析ツール２４により用いられるデータを含む。

もちろん、本発明は、当業者であれば容易に思いつく様々な改変、変更態様及び改良を有するであろう。特に、ユーザが、本発明によるメッセージに加えて特定メッセージを規定することができるという点は、変わらない。

マイクロプロセッサ及び監視回路を集積化するチップの技術を示す概略図である。 本発明による、監視回路により解析ツールへ伝送されるメッセージの例を示す図である。

符号の説明

１０ 集積回路
１２ マイクロプロセッサ
１４ 内部メモリ
１６ 入力／出力ターミナル
１８ 監視回路
２２ 出力ターミナル
２４ 解析ツール

Claims (5)

1. マイクロプロセッサ（１２）に集積化されるいくつかの監視回路のタイプのなかの決められたタイプのマイクロプロセッサ監視回路（１８）の出力ターミナル（２２）を介してデジタルメッセージを伝送するための方法であって、各メッセージは、メッセージ識別子を有し、連続的に隣接するビットのいくつかのグループにより形成され、前記ビットのグループは、決められたビット数を有する１つ又は複数のセグメントに分割され、前記方法は、連続して隣接する第１、第２、第３及び第４グループに関連するセグメントを連続的に送信し、
   前記第１のグループは、前記識別子に対応し、前記監視回路のタイプに関わらず固定ビット数を有し、
   前記第２のグループは、少なくとも１つが前記識別子及び前記監視回路のタイプに依存する固定ビット数を有し、前記第２グループのその他の数が前記識別子に依存し前記監視回路のタイプから独立であり、
   前記第３のグループは、１より大きく、伝送されるメッセージに依存するビット数を有し、
   前記第４のグループは、各々が１より大きく前記伝送されるメッセージに依存するビット数を有し、グループの数が、前記識別子、前記監視回路のタイプ、そして前記伝送されるメッセージに依存する
   ことを特徴とする方法。
2. 前記第２のグループの少なくとも１つは、前記第１のグループに隣接していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記第２のグループのその他の各々は、前記識別子に依存し前記監視回路のタイプには依存しないビット数を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記第２のグループのその他の各々は、１より大きく前記伝送されるメッセージに依存するビット数を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. マイクロプロセッサ（１２）に集積化されるいくつかの監視回路のタイプのなかから決められたタイプのマイクロプロセッサ監視回路（１８）の出力ターミナル（２２）を介してデジタルメッセージを伝送するための装置であって、各メッセージはメッセージ識別子を有し、該装置は、
   メッセージを形成する、連続して隣接するビットのグループを提供する手段と、
   前記ビットのグループを、各々が決められたビット数を有する１つ又は複数のセグメントに分割する手段と、
   前記セグメントを連続して伝送する手段
   とを有し、前記ビットのグループを提供する手段は、第１、第２、第３及び第４のグループを連続的に提供し、
   前記第１のグループは、前記識別子に対応し、前記監視回路のタイプに関わらず同一の固定ビット数を有し、
   前記第２のグループは、少なくとも１つが前記識別子及び前記監視回路のタイプに依存する固定ビット数を有し、その他の数が前記識別子に依存し前記監視回路のタイプから独立であり、
   前記第３のグループは、１より大きく、伝送されるメッセージに依存するビット数を有し、
   前記第４のグループは、各々が１より大きく前記伝送されるメッセージに依存するビット数を有し、グループの数が、前記識別子及び決められた前記監視回路のタイプに依存する
   ことを特徴とする装置。
   

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